Matura z biologii 2022, zadanie 10: Mikrotubule w podziałach komórkowych i ruchu komórek – odpowiedzi i wyjaśnienie

10.1: F, P, P. 10.2: anafazy, chromatyd siostrzanych, ploidalność jąder. 10.3: A – mikrotubule budują wewnętrzny szkielet wici.

O czym jest zadanie 10?

Zadanie opiera się na informacji, że mikrotubule to dynamiczne rurki białkowe, które wydłużają się przez polimeryzację tubuliny i skracają przez jej depolimeryzację. Na rysunku pokazano mikrotubulę uwalniającą podjednostki tubuliny do cytozolu, czyli właśnie skracanie. Na tej podstawie trzeba ocenić rolę mikrotubul w podziałach komórek i w ruchu komórkowym.

Pełny wstęp z rysunkami i tabelami: oficjalny arkusz CKE, strona 12 · zasady oceniania CKE.

Zadanie 10.1 (0–2 pkt)

Oceń, czy poniższe stwierdzenia dotyczące podziałów komórkowych są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli stwierdzenie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.
1. Mikrotubule wrzeciona podziałowego w komórkach, zarówno zwierzęcych, jak i roślinnych, są wytwarzane w centrosomach z udziałem centrioli.
2. Zablokowanie polimeryzacji mikrotubul może hamować niekontrolowane podziały komórkowe w obrębie guza nowotworowego.
3. Zarówno w mitozie, jak i w mejozie mikrotubule wrzeciona podziałowego wiążą się z centromerami chromosomów metafazowych.

Pokaż odpowiedź

Odpowiedź: 1 – F, 2 – P, 3 – P

Pierwsze zdanie jest fałszywe, bo komórki roślinne nie mają centrosomów ani centrioli – wrzeciono powstaje tam bez udziału tych struktur. Drugie jest prawdziwe: skoro podział guza zależy od mikrotubul wrzeciona, to blokada ich polimeryzacji zatrzymuje mitozę. Trzecie też jest prawdziwe, bo w metafazie obu podziałów wrzeciono przyczepia się do centromerów (kinetochorów) chromosomów.

Punktacja: 2 pkt za trzy poprawne oceny, 1 pkt za dwie; odpowiedź musi dobrze rozróżnić komórki roślinne (brak centrioli) od zwierzęcych, a nie tylko zgadywać.

Zadanie 10.2 (0–1 pkt)

Uzupełnij poniższe zdania tak, aby zawierały poprawny opis przebiegu mejozy. Podkreśl w każdym nawiasie właściwe określenie.
Podczas II podziału mejotycznego skracanie się mikrotubul zachodzi w czasie (metafazy / anafazy) i umożliwia rozejście się (chromatyd siostrzanych / biwalentów) do przeciwległych biegunów komórki. II podział mejotyczny zapewnia właściwą (ilość DNA / ploidalność jąder) w komórkach potomnych.

Pokaż odpowiedź

Odpowiedź: anafazy; chromatyd siostrzanych; ploidalność jąder

Skracanie mikrotubul ciągnie chromatydy w czasie anafazy, a nie metafazy. W II podziale mejotycznym rozdzielają się chromatydy siostrzanych chromosomów, a nie biwalenty (te rozdziela się w I podziale). Efektem jest komórka z pojedynczym zestawem chromosomów, więc chodzi o właściwą ploidalność jąder, a nie o ilość DNA.

Punktacja: 1 pkt tylko za wszystkie trzy właściwe określenia; dwa poprawne wybory to już 0 pkt.

Zadanie 10.3 (0–1 pkt)

Jaką funkcję pełnią mikrotubule w ruchu komórek? Zaznacz właściwą odpowiedź spośród podanych.
A. Mikrotubule tworzą wewnętrzny szkielet wici.
B. Podjednostki tubuliny hydrolizują ATP dostarczający energii do ruchu wici.
C. Skracanie się mikrotubul wici skutkuje ciągnięciem za sobą całej komórki.
D. Polimeryzacja mikrotubul powoduje wydłużanie wici i odpychanie się komórki od podłoża.

Pokaż odpowiedź

Odpowiedź: A

Wić (np. plemnikowa) jest zbudowana na szkielecie z mikrotubul, które pełnią funkcję strukturalną i napędową. Odpowiedź B jest błędna, bo tubulina hydrolizuje GTP, a nie ATP. C i D błędnie opisują mechanizm – skurcz czy wydłużanie wici nie działa jak ciągnięcie lub odpychanie przez same mikrotubule w sposób podany w tych zdaniach.

Punktacja: 1 pkt za wybór A; wybór B, C lub D oznacza 0 pkt – trzeba wiedzieć, że tubulina korzysta z GTP, a mikrotubule budują szkielet wici.

Najczęstsze błędy w zadaniu 10

Uznanie zdania o centrosomach za prawdziwe przez pomylenie komórek zwierzęcych z roślinnymi (roślinne nie mają centrioli).
Wybór metafazy zamiast anafazy przy skracaniu mikrotubul – mylenie ustawiania chromosomów z ich rozciąganiem.
Wskazywanie ATP jako źródła energii dla tubuliny lub uznanie, że wić porusza się przez odrywanie się komórki od podłoża.

Źródło zadania: Centralna Komisja Egzaminacyjna, Matura z biologii 2022, poziom rozszerzony (w maju 2022). Wstęp CKE opracowała na podstawie: B. Alberts i in., Podstawy biologii komórki, Warszawa 2017;. Odpowiedzi i wyjaśnienia: anotemy.